Уплотнительное устройство Советский патент 1993 года по МПК F16J15/40 

Изобретение относится к уплотнитель- ной технике и может быть использовано для уплотнения вращающихся валов в компрессорах, насосах и других машинах.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности уплотни- тельного устройства.

На фиг.1 изображено уплотнительное устройство, продольный разрез; на фиг.2 - плавающее кольцо трения прямоугольной формы; на фиг.З - плавающее кольцо с вогнутой внутренней поверхностью.

Уплотнительное устройство состоит из корпуса 1, в котором установлен постоянный магнит 2 с кольцевыми магнитопрово- дэми 3 и 4. На вращающемся валу 5 жестко установлено кольцо, выполненное из магни- топроводного материала, другое кольцо 7 выполнено в виде части кольцевого магнитопровода 3 и является неподвижным. Коль- . ца 6 и 7 направлены к поверхности третьего кольца 8 под углом и образуют полость 9.

заполненную герметизирующим и смазывающим магнитоактивным составом 10. Третье кольцо 8 установлено плавающим между втулками 11 и 12, ограничивающими его осевое и радиальное перемещение, и выполнено также из магнитопроводного материала. Плавающее кольцо 8 может иметь в сечении прямоугольную (фиг.2) или в случае осевых перемещений вогнутую со стороны колец 6 и 7 поверхность (фиг.З), а поверхности последних, контактирующие с кольцом 8, выполнены ответными. В зоне контакта с кольцами 6 и 7 плавающее кольцо 8 может быть покрыто износостойким немагнитным материалом. Магнитопрозод 4, обращенный к валу 5, выполнен зубчатым, Полости, образованные зубьями магнитопровода 4, также заполнены, магж тоактие- ным составом 10. Для концентрации магнитного поля в области контакта колец трения и на оконечностях зубьбв магнито- проводов 3 и 4, последние разделены немягт

С

00

ы

W

нитопрбводными проставками 13. Для периодической подпитки полости 9 герметизирующей и смазывающей магнитоактив- ной композицией 10 служит канал 14.

Уплотнение работает следующим обра- зом.

Контактное давление неподвижного 7 и вращающегося вместе с валом 5 кольца 6, а также плавающего кольца трения 8 обеспечивается за счет замыкания через них маг- нитного потока Фч и магнитного потока рассеивания Фа. Градиент магнитного поля, который формируется благодаря тому, что неподвижное кольцо трения 7 и вращающееся кольцо трения 6 в зоне, примыкающей к плоскости трения, направлены под углом а обеспечивает равномерность контактного давления. При вращении кольца 6 магни- тоактивная композиция 10 подается в зону контакта колец 6, 7 и 8. Если подвижное кольцо трения 6. установленное на валу 6, вращается со скоростью V, то плавающее кольцо трения 8 за счет проскальзывания из-за наличия в плоскости контакта магни- тоактивного герметизирующего и смазыва- ющего состава 10 будет вращаться со скоростью близкой к V/2. 8 связи с тем что скорость вращения плавающего кольца 8 из-за проскальзывания уменьшается, соответственно значительно в меньшей степени будет иметь место и износ контактирующих поверхностей. Втулка 11 ограничивает радиальное перемещение кольца 8 при биениях вала или подшипника. При гидравлических ударах, резком повышении давле- ния и раскрытия уплотнения для ограничения осевого перемещения кольца 8 устанавливается втулка 12.

Если при работе уплотнения исключаются осевые перемещения вала, то конце- вые поверхности колец б и 7 могут выполняться с площадками в виде колец трения, перпендикулярными оси вращения вала и параллельно плоскости трения кольца 8 (фиг.2). В случае, если имеется возмож- ность осевого перемещения вала, то поверхность кольца 8, Обращенная к кольцам 6 и 7, должна быть выполнена вогнутой, а кольца6и7должны выполняться с кривизной, соответствующей вогнутой поверхности кольца 8 (фиг.З). В этом случае при осевом перемещении вала будет обеспечиваться постоянный контакт колец трения 6, 7 и 8. Кроме того, для увеличения надежности и долговечности уплотнения контактирующие поверхности колец трения покрывают износостойким магнитопровод- ным материалом. Толщина покрытия определяется силой контактного давления колец трения, обеспечиваемого за счет замыкания магнитных потоков Фт и Ф2,

Таким образом, заявляемая конструкция по сравнению с прототипом обеспечивает более высокую надежность работы уплотнительного устройства.

Формула изобретения

1.Уплотнительное устройство вала, содержащее кольца трения, установленные в корпусе, постоянный магнит с кольцевыми магнитопроводами и герметизирующий смазывающий магнитоактивныйсостав, отличающееся тем, что оно снабжено втулками, выполненными из магнитного материала, два кольца трения направлены под углом к поверхности трения третьего кольца с образованием полости, заполненной маг- нитоактивным составом, при этом одно из первых колец установлено жестко на валу, другое кольцо выполнено в виде части кольцевого магнитопровода, а третье кольцо терния установлено плавающим на валу между втулками, ограничивающими его осевое и радиальное перемещение.

2.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что поверхность плавающего кольца трения, обращенная к двум другим кольцам трения, выполнена вогнутой, а поверхности последних, контактирующие с ним - ответными.

3.Устройство по пп.1 и 2, отличающее с я тем, что поверхность плавающего кольца трения в зоне контакта с другими кольцами трения покрыта износостойким немагнитным материалом.

/J

/

в

Сущность изобретения: кольца трения установлены в корпусе. Втулки выполнены из магнитного материала. Два кольца трения направлены под углом к поверхности трения третьего кольца с образованием полости, заполненной магнитоактивным составом. Одно кольцо установлено жестко на валу, другое выполнено в виде части кольцевого магнитопровода, а третье установлено плавающим на валу между втулками, ограничивающими его осевое и радиальное перемещения. Поверхность плавающего кольца, обращенная к другим кольцам, выполнена вогнутой, поверхности колец, контактирующие с ним, выполнены ответными. Поверхность контакта плавающего кольца покрыта износостойким немагнитным материалом. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1

8

p#&f

tf